Способ термообработки окатышей на конвейерных машинах

 

; ..(Л Ы

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОЬРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "

"1л - — 1 @

< » 499333

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.02.74 (21) 2000533/22-2 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 03.01.77 (51) М,Кл 2 С 22В 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 622.782 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. И. Лобанов, В. Д. Котровский, P. Ф. Кузнецов, А. П. Буткарев и Я. Л. Белоцерковский

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ОКАТЫШЕЙ

НА КОНВЕЙЕРНЫХ МАШИНАХ

Изобретение относится к области окускования железорудного сырья в черной металлургии.

Известен способ термообработки окатышей на конвейерных машинах, включающий сушку, подогрев, обжиг с сжиганием газа над слоем, охлаждение, обжиг с сжиганием газа в слое. Однако в известном способе производительность оборудования недостаточная.

Цель изобретения — увеличение производительности обжигового оборудования и получение восстановительного газа непосредственно на обжиговой машине. Это достигается тем, что на первой половине машины производят сушку и окислительный обжиг окатышей посредством сжигания в слое газовоздушной смеси в количестве 0,4 — 1,5 м /м с при коэффициенте расхода воздуха 2,0 — 4,0 до момента достижения нижним (на границе

«слой — постель») горизонтом слоя температур 1100 — 1350 С при движении зоны горения по слою сверху вниз со скоростью

10 — 60 мм/мин, а затем осуществляют восстановительный обжиг посредством сжигания газа в слое горячих окисленных окатышей при коэффициенте расхода 0,3 — 0,6, расходе газовоздушной смеси 0,2 — 0,6 м /м с, отношении

CO/COg). 3,0 и Н2/Не) 1,0 и при движении зоны горения снизу вверх со скоростью

5 — 40 м м/м ин.

Описываемый способ обеспечивает получение частично или полностью восстановленных окатышей (со степенью металлизации до

45 — 80%), являющихся наиболее оптималь5 ным сырьем для доменных печей. Кроме того, становится возможным получать частично восстановленный продукт на типовом обжь говом оборудовании (конвейерной машине).

Сущность способа заключается в том, что

l0 на одном агрегате (обжиговой машине конвейерного или кольцевого типа) совмещаюг процессы сушки, окислительного обжига, охлаждения окатышей в нейтральной среде получения восстановительного газа. При этом

15 все основные обжиговые процессы производят посредством сжигания газовоздушной смеси в слое при определенных, присущих только данному способу параметрах движения газа — теплоносителя и зоны горения газа в

20 слое.

Способ осуществляют следующим образом.

В первой зоне обжиговой конвейерной ма25 шины производят сушку окатышей. Затем окатыши направляют в зону подогрева, работающую при факельном сжигании газа над слоем окатышей. Температура газа — теплоносителя в этой зоне 1100 †13 С, скорость зо фильтрации 0,6 — 1,0 нм/с, коэффициент рас 499333

3 хода воздуха 1,8 — 2,0, время пребывания окатышей в зоне 2 — 3 мин.

После зоны подогрева окатыши попадают в зону охлаждения поверхности слоя, которая необходима для подготовки слоя к бесфакельному сжиганию газовоздушпой смеси в слое (т. е. горение газа над слоем окатышей отсутствует). В этой зоне через слой окатышей просасывают воздух с температурой

200 — 300 С, скоростью фильтрации 0,3—

0,4 нм/с в течение 1 — 2 мин. К концу зоны температура поверхности слоя снижается до

500 — 700 С, что исключает возможность воспламенения газовоздушной смеси над слоем окатышей в последующих зонах.

После зоны охлаждения поверхности окатыши поступают в зону окислительного обжига при слоевом горении газовоздушной смеси. Здесь горючий газ и воздух (подаваемые раздельно), не загораясь, входят в слой, постепенно перемешиваются и, достигая уровня температур 800 С и более, образуют зону горения топлива (образование зоны горения топлива происходит на расстоянии 80 — 100мм от поверхности слоя), С целью получения полупродукта удовлетворительного качества расход теплоносителя должен находиться в пределах 0,4 — 1,5 нмз/м ° с, коэффициент расхода воздуха 2,0 — 4,0, а скорость движения зоны горения сверху вниз 10 — 60 мм/мин.

После достижения температур в нижней части слоя порядка 1100 — 1350 С (что происходит обычно через 10 — 15 мин от начала зоны) процесс окислительного обжига завершается.

Окатыши достигают задаваемой по технологии прочности (обычно 150 — 200 кг на окатыш), степени окисленности и десульфурации.

Такой продукт является оптимальным сырьем для последующего восстановления. Регулируя температуру в нижнем горизонте слоя, можно получать заданное (конкретное для каждого материала) качество окатышей

Температура газа — теплоносителя в зоне окислительного обжига должна быть 1220—

1400 С, так как экспериментальные данные показывают, что при более высоких температурах окатыши сплавляются, а при температурах, меньших 1220 С, их механическая прочность недостаточна для последующей термообработки. Для обеспечения таких температур коэффициент расхода воздуха необходимо выдерживать в пределах 2,0 — 4,0, а скорость фильтрации теплоносителя — в пределах 0,4 — 1,5 нм /м ° с.

При меньших ее величинах теплообмен в слое не успевает завершиться и окатыши не упрочняются. Большие скорости фильтрации нецелесообразны, так как требуют реконструкции тягодутьевого оборудования. Максимальное упрочнение окатышей имеет место при движении зоны горения по слою сверху со скоростью 10 — 60 мм/мин. Отклонение от этих параметров приводит к разупрочнению окатышей. Упрочнение окатышей завершается при достижении нижним горизонтом слоя темпе10

l5

25 зо

4 ратур 1100 — 1350 Ñ. Поэтому момент установления внизу слоя указанных температур принимают за границу окислительной и восстановительной зон на обжиговой машине.

После зоны окислительного обжига окатыши попадают в зону восстановительного обжига, которая работает также при слоевом сжигании газовоздушной смеси. Однако газовоздушная смесь в этой зоне подается сверху вниз и сжигается с недостатком воздуха при коэффициенте избытка воздуха 0,3 — 0,6, что является оптимальным для процесса, При меньшем коэффициенте появляется опасность проскока горючих газов в газосборную систему. При большем коэффициенте получается недостаточно активный восстановительный газ. Газовоздушная смесь воспламеняется на горизонте «слой — постель», где формируется зона горения. При коэффициенте расхода воздуха 0,3 — 0,6 температура в зоне горения 1250 — 1350 С; состав продуктов следующий (в /о): СО 3,4 — 7,5; СО2 3,5 — 7,5;

Н О 4,5 — 7,5; N2 45 — 55. Таким образом, в зоне горения создаются условия для восстановления окислов железа, так как в продуктах неполного сгорания природного газа

СО/СО ) 3; Н /Н20:. 1 и температура

1250 — 1350 С. Такая газовоздушная смесь является оптимальной, так как при СО/СО (3 и Нд/Н О (1 скорость восстановления окатышей резко замедляется. Расход газовоздушной смеси при восстановительном обжиге

0,2 — 0,6 нм /м с. При меньших расходах скорость восстановления низка, производительность агрегата резко падает. При больших расходах не успевает образовываться газ на всех горизонтах слоя. При расходе

0,2 — 0,6 нмз/м2 с зона горения перемещается по слою снизу вверх со скоростью 5 — 40 мм/мин, в результате чего происходит восстановительный обжиг окатышей по всей высоте слоя. При таких скоростях движения зоны горения степень восстановления всего слоя получается максимальной. Продукты неполного сгорания указанного состава, покидая зону горения, проходят через горизонты восстановленных окатышей и предохраняют их от вторичного окисления. Продукты неполного сгорания природного газа, отсасываемые из зоны восстановительного обжига, дожигаются в зоне сушки и используются там в качестве теплоносителя.

Наконец, восстановленные окатыши поступают в зону охлаждения, где охлаждаются в атмосфере нейтрального или восстановительного газа Охлаждение может также осуществляться в специальном выносном охладителе с регулируемым составом охлаждающего агента, Формула изобретения

Способ термообработки окатышей на конвейерных машинах, включающий сушку, окислительный обжиг, восстановительный обжиг и охлаждение в нейтральной среде, от499333

Составитель Г, Волчкова

Техред Т. Курилко Корректор И. Позияковская

Редактор Н. Корченко

Заказ 3810 Изд. № 1О58 Тираж 758 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб. д. 4/5

МОТ, Загорский филиал.гичагогггиггся тем, что, с целью увеличения производительности обжигового оборудования и получения восстановительного газа непосредственно на машине, окислительный обжиг проводят сначала при надслоевом, а затем при слоеном сжигании газа в количестве

0,4 — 1,5 м /м с при коэффициенте расхода воздуха 2,0 — 4,0 до момента достижения нижним горизонтом слоя температур 1100 — 1350 С прн движении зоны горения по слою сверху вниз со скоростью 10 — 60 мм/мин, после этого осуществляют восстановительный обжиг посредством сжигания газа в слое при коэф5 фициенте расхода воздуха 0,3 — 0,6, расходе газовоздушной смеси 0,2 — 0,6 м /м ° с при движении зоны горения снизу вверх со скоростью 5 — 40 м м/м и н.